【步步高】(全國)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn) 第33講 探究類實(shí)驗(yàn)題講義 新人教版
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1、 第33講 探究類實(shí)驗(yàn)題 熱點(diǎn)一 物質(zhì)性質(zhì)的驗(yàn)證與探究 第1步 明確實(shí)驗(yàn)干什么 審題干及設(shè)問,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 第2步 ↓ 題干信息有什么 審題干明確物質(zhì)的特性及其他有效信息。 第3步 ↓ 思考實(shí)驗(yàn)原理是干什么 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、題干信息及已有知識,設(shè)想探究、驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)原理。 第4步 ↓ 問題問什么 細(xì)審試題設(shè)問,斟酌命題意圖,確定答題方向。 第5步 ↓ 規(guī)范解答 結(jié)合第3步、第4步,用學(xué)科語言、化學(xué)用語有針對性的回答問題。 1.某化學(xué)小組擬采用如下裝置(夾持和加熱儀器已略去)來電解飽和食鹽水,同時(shí)檢驗(yàn)氯氣的氧化性。 若檢驗(yàn)氯氣的氧化
2、性,則乙裝置的a瓶中溶液可以是________________,對應(yīng)的現(xiàn)象為________________________________________________________________________。 答案 淀粉KI溶液 溶液變?yōu)樗{(lán)色 2.高錳酸鉀是一種典型的強(qiáng)氧化劑,無論在實(shí)驗(yàn)室還是在化工生產(chǎn)中都有重要的應(yīng)用。下圖是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣并進(jìn)行一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置(夾持設(shè)備已略)。 設(shè)計(jì)裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性。當(dāng)向D中緩緩?fù)ㄈ胱懔柯葰鈺r(shí),可以看到無色溶液逐漸變?yōu)榧t棕色,說明氯的非金屬性大于溴。打開活塞,將D中的少量溶液加入E中,振蕩E。觀察到的現(xiàn)象
3、是________________________________。該現(xiàn)象________(填“能”或“不能”)說明溴的非金屬性強(qiáng)于碘,原因是____________________________ ________________________________________________________________________。 答案 E中溶液分為兩層,上層(苯層)為紫紅色 不能 過量的Cl2也可將I-氧化為I2 解析 打開活塞,將裝置D中含溴單質(zhì)的少量溶液加入含碘化鉀和苯的裝置E中,溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì),碘單質(zhì)溶于苯呈紫紅色。振蕩觀察到的現(xiàn)象是E中溶液分為兩層,
4、上層(苯層)為紫紅色。但是若通入的氯氣過量,Cl2也能將I-轉(zhuǎn)化為I2:Cl2+2I-===2Cl-+I(xiàn)2,則不能說明溴的非金屬性比碘強(qiáng)。 3.根據(jù)要求完成下列實(shí)驗(yàn)過程(a、b為彈簧夾,加熱及固定裝置已略去)。 (1)驗(yàn)證碳、硅非金屬性的相對強(qiáng)弱(已知酸性:亞硫酸>碳酸)。 ①連接儀器、________________、加藥品后,打開a、關(guān)閉b,然后滴入濃硫酸,加熱。 ②銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________________ ________________________________________________
5、________________________。 裝置A中試劑是_______________________________________________________。 ③能說明碳的非金屬性比硅強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)驗(yàn)證SO2的氧化性、還原性和酸性氧化物的通性。 ①在(1)①操作后打開b,關(guān)閉a。 ②H2S溶液中有淺黃色渾濁出現(xiàn),化學(xué)方程式是_________
6、_____________________________ ________________________________________________________________________。 ③BaCl2溶液中無明顯現(xiàn)象,將其分成兩份,分別滴加下列溶液,將產(chǎn)生的沉淀的化學(xué)式填入下表相應(yīng)的位置。 滴加的溶液 氯水 氨水 沉淀的化學(xué)式 寫出其中SO2顯示還原性生成沉淀的離子方程式: _______________________________ _________________________________________________________
7、_______________。 答案 (1)①檢驗(yàn)裝置氣密性 ②Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O 酸性KMnO4溶液 ③A中酸性KMnO4溶液沒有完全褪色,盛有Na2SiO3溶液的試管中出現(xiàn)白色沉淀 (2)②2H2S+SO2===3S↓+2H2O ③ 滴加的溶液 氯水 氨水 沉淀的化學(xué)式 BaSO4 BaSO3 Cl2+SO2+2H2O+Ba2+===BaSO4↓+4H++2Cl- 4.[2015全國卷Ⅰ,26(1)(2)]草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.410-2,K2=5.410-5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于
8、水。草酸晶體(H2C2O42H2O)無色,熔點(diǎn)為101 ℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170 ℃以上分解。 回答下列問題: (1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________, 由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有________。裝置B的主要作用是_______
9、_______________ __________________________________________________________。 (2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中還有CO,為進(jìn)行驗(yàn)證,選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 ①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)锳、B、________。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是________。 ②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_________________________________ ______________________________________
10、__________________________________ ________________________________________________________________________。 審題流程 第1步 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坎菟岱纸獾漠a(chǎn)物。 第2步 新信息:“鈣鹽難溶于水、受熱脫水、升華、170 ℃以上分解”。 第3步 實(shí)驗(yàn)原理,第(1)問CO2能使澄清的石灰水變渾濁,注意:揮發(fā)的草酸蒸氣也可能使澄清石灰水變渾濁。第(2)問由裝置A、B出來的氣體有CO2、CO,容易想到用CO還原氧化銅,檢驗(yàn)產(chǎn)物中有CO2,注意必須先除去原產(chǎn)物中的CO2,并檢驗(yàn)是否除盡。
11、 第4步 命題意圖:考查提取有效信息,并整合遷移應(yīng)用的能力,CO、CO2的性質(zhì);物質(zhì)檢驗(yàn)、除雜、實(shí)驗(yàn)裝置的連接,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析等。 第5步 規(guī)范解答:容易出錯(cuò)的地方有,第(1)問,C中的現(xiàn)象易漏掉“氣泡”;B裝置的作用,涉及了3處踩分點(diǎn),易忽略草酸的干擾。第(2)問,實(shí)驗(yàn)裝置的連接,易遺漏第一處D裝置,和尾氣處理裝置;驗(yàn)證CO,必須有CuO和澄清的石灰水兩方面現(xiàn)象的描述,容易漏掉一處。 答案 (1)有氣泡逸出,澄清石灰水變渾濁 CO2 冷凝(水蒸氣、草酸等) ,防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀,干擾CO2的檢驗(yàn) (2)①F、D、G、H、D、I CuO(或氧化銅) ②前面D中澄清石灰水無現(xiàn)
12、象,H中黑色粉末變紅色,其后面的D中澄清石灰水變渾濁 解析 (1)裝置C中澄清石灰水的作用是檢驗(yàn)是否有CO2氣體生成,若有CO2氣體生成,澄清石灰水變渾濁。裝置B中冰水的作用是降低溫度,使生成的水和草酸(題給信息:受熱脫水、升華)冷凝。若草酸進(jìn)入裝置C,會(huì)生成草酸鈣沉淀,干擾CO2檢驗(yàn)。(2)檢驗(yàn)CO可通過檢驗(yàn)CO還原黑色的CuO生成的CO2進(jìn)行。因?yàn)榉纸猱a(chǎn)物中有CO2,所以先要除去CO2,可用濃NaOH溶液吸收CO2,并用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2是否除盡,再用無水氯化鈣干燥CO,然后通過灼熱的CuO,再用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的CO2氣體,沒有反應(yīng)掉的CO可用排水法收集。若前面澄清石灰水無現(xiàn)象,H
13、中黑色的CuO變紅色,后面的澄清石灰水變渾濁,說明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO。 熱點(diǎn)二 以“氣體制備”為紐帶的綜合實(shí)驗(yàn)探究 1.物質(zhì)制備流程 2.操作先后流程 (1)裝配儀器時(shí):先下后上,先左后右。 (2)加入試劑時(shí):先固后液。 (3)實(shí)驗(yàn)開始時(shí):先檢查裝置氣密性,再加藥品,然后點(diǎn)酒精燈。 (4)凈化氣體時(shí):一般先除去有毒、有刺激性氣味的氣體,后除去無毒、無味的氣體,最后除水蒸氣。 (5)防倒吸實(shí)驗(yàn):往往是最后停止加熱或停止通氣。 (6)防氧化實(shí)驗(yàn):往往是最后停止通氣。 3.有氣體參與實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng) (1)爆炸:可燃性氣體的點(diǎn)燃、不純氣體受熱、氣體導(dǎo)管堵塞導(dǎo)致。
14、 (2)炸裂:玻璃儀器的驟冷驟熱、受熱不均等導(dǎo)致。 (3)倒吸:氣體在用液體吸收或與液態(tài)試劑反應(yīng)時(shí),由于極易溶解或反應(yīng)導(dǎo)致。 (4)堵塞:生成的蒸氣易凝結(jié)、生成氣體的同時(shí)產(chǎn)生粉塵等導(dǎo)致。 (5)空氣污染:生成的氣體有毒,缺少尾氣處理措施或措施不當(dāng)導(dǎo)致。 1.實(shí)驗(yàn)室用貝殼與稀鹽酸反應(yīng)制備并收集CO2氣體,下列裝置中合理的是( ) 答案 B 解析 A項(xiàng),收集裝置應(yīng)長進(jìn)短出;C項(xiàng),氣體發(fā)生裝置中長頸漏斗未液封;D項(xiàng),收集裝置全密封,無法排氣。 2.用二氧化氯(ClO2)可制備用途廣泛的亞氯酸鈉(NaClO2),實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置(略去部分夾持儀器)制備少量的亞氯酸鈉。
15、 裝置C中發(fā)生反應(yīng):2NaClO3+SO2===2ClO2+Na2SO4(Ⅰ) 裝置D中發(fā)生反應(yīng):2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+2H2O+O2(Ⅱ) (1)儀器組裝完畢,關(guān)閉兩個(gè)彈簧夾,打開A中活塞,向A中注入水可檢驗(yàn)裝置氣密性,裝置氣密性良好的現(xiàn)象是________________________。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),打開A的活塞,兩個(gè)彈簧夾的開關(guān)操作是__________________,F(xiàn)中盛有的液體為____________。 (2)裝置B中進(jìn)行的是用硫酸與亞硫酸鈉制備二氧化硫的反應(yīng),該處使用的是70%~80%的硫酸,而不是98%的濃硫酸或極稀的硫酸,原因是_
16、_________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)裝置C的作用是________________,裝置E的作用是________________。 (4)在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定,所以裝置D中應(yīng)維持NaOH稍過量,判斷NaOH是否過量所需要的試劑是________。 a.稀鹽酸 b.品紅溶液 c.石蕊溶液 d.酚酞溶液 (5)一次實(shí)驗(yàn)制備中,通過檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)制備的NaClO2中含有NaOH、Na2SO3,
17、出現(xiàn)這些雜質(zhì)的可能原因是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 檢驗(yàn)產(chǎn)物中含有Na2SO3雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是_______________________________ ________________________________________________________________________。 (供選擇的試劑有:Ba(OH)2
18、溶液、H2O2溶液、AgNO3溶液、品紅溶液、H2SO4溶液) 答案 (1)水滴入的速度逐漸變慢,最后停止滴入 打開兩個(gè)彈簧夾 NaOH溶液 (2)70%~80%的硫酸能提供反應(yīng)所需的足夠的H+ (3)制備氣體ClO2、觀察反應(yīng)快慢并調(diào)節(jié)反應(yīng)進(jìn)行的快慢 安全瓶(防止液體倒吸) (4)cd (5)制備的SO2和裝置D中的NaOH同時(shí)過量 取少量溶液于試管中,加入Ba(OH)2溶液,有白色沉淀生成,滴加稀鹽酸,有無色刺激性氣體產(chǎn)生 解析 (1)若裝置氣密性良好,水滴入的速度會(huì)越來越慢,直到最后停止滴入。彈簧夾甲打開后的作用是調(diào)節(jié)裝置內(nèi)氣壓與大氣壓平衡,彈簧夾乙打開后,可以使裝置F中的N
19、aOH溶液吸收尾氣。(2)硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)制備二氧化硫的反應(yīng)為離子反應(yīng),70%~80%的硫酸能提供該反應(yīng)所需的足夠的H+。(3)裝置C的作用是制備ClO2氣體,并可通過觀察氣泡判斷反應(yīng)的快慢,由此可調(diào)節(jié)反應(yīng)進(jìn)行的快慢;裝置E可起到安全瓶的作用,即防止液體倒吸入裝置D中。(4)檢驗(yàn)堿液的存在可用酸堿指示劑。(5)過量的SO2和過量的NaOH反應(yīng)生成Na2SO3;Na2SO3與Ba(OH)2反應(yīng)生成白色沉淀BaSO3,滴加稀鹽酸,有無色刺激性氣體產(chǎn)生。 3.納米碳酸鈣廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙、化學(xué)建材、油墨、涂料、密封膠與膠粘劑等行業(yè)。在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2可以制得納米級碳酸
20、鈣。某校學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置制取該產(chǎn)品。D中裝有蘸稀硫酸的脫脂棉,圖中夾持裝置已略去。 可選用的藥品有a.石灰石 b.飽和氯化鈣溶液 c.6 molL-1鹽酸 d.氯化銨固體 e.氫氧化鈣固體 (1)A中制備氣體時(shí),所需的藥品是________(填字母)。 (2)B中盛有________溶液,其作用是_________________________________________。 (3)寫出制取氨氣的化學(xué)方程式: ___________________________________________。 (4)在實(shí)驗(yàn)過程中,向C中通入氣體是有先后順序的,應(yīng)先通入的氣體
21、是________________(寫化學(xué)式)。 (5)檢驗(yàn)D出口處是否有氨氣逸出的方法是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)寫出制納米級碳酸鈣的化學(xué)方程式: ___________________________________ ________________________________________________________________________。 答案
22、 (1)ac (2)飽和NaHCO3 除去CO2中的HCl (3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ (4)NH3 (5)將濕潤的紅色石蕊試紙放在D出口處,若試紙變藍(lán),則證明有氨氣逸出;若試紙不變藍(lán),則證明沒有氨氣逸出 (6)CaCl2+CO2+H2O+2NH3===2NH4Cl+CaCO3↓ 解析 (1)由圖可知,A制備的氣體為CO2,所以選擇藥品為石灰石和6 molL-1鹽酸。(2)制出的CO2中不能有HCl,否則會(huì)在C中與NH3反應(yīng),除去HCl應(yīng)該用飽和NaHCO3溶液。(4)NH3的溶解度大于CO2,所以先通入NH3使溶液呈堿性,CO2才能被充分的
23、吸收參與反應(yīng)。(5)檢驗(yàn)NH3時(shí)將濕潤的紅色石蕊試紙放在D出口處,若試紙變藍(lán),則證明有氨氣逸出;如果試紙不變藍(lán),則證明沒有氨氣逸出。 4.(2015海南,17)工業(yè)上,向500~600 ℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵;向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵。現(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 回答下列問題: (1)制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中,A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________ _____________________________________________________, 裝置B中加入的試劑是_______________________
24、_____________________________。 (2)制取無水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中,裝置A用來制取________。尾氣的成分是____________。若仍用D裝置進(jìn)行尾氣處理,存在的問題是____________、____________________。 (3)若操作不當(dāng),制得的FeCl2會(huì)含有少量FeCl3,檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是________。欲制得純凈的FeCl2,在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先____________________________________________, 再________________________。 答案 (1)MnO2+4HCl(濃
25、)MnCl2+Cl2↑+2H2O 濃硫酸 (2)HCl HCl和H2 發(fā)生倒吸 沒有處理氫氣 (3)KSCN溶液 點(diǎn)燃A處的酒精燈(趕盡裝置內(nèi)的空氣) 點(diǎn)燃C處的酒精燈 解析 (1)根據(jù)裝置示意圖,制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中,裝置A為制取氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置,發(fā)生反應(yīng)為二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水;裝置B的作用是除去混雜在氯氣中的水蒸氣,故B中加入的試劑為濃硫酸。(2)根據(jù)題給信息,在制取無水氯化亞鐵實(shí)驗(yàn)中,裝置A是用于制取HCl氣體;經(jīng)濃H2SO4干燥后,在硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng):Fe+2HCl===FeCl2+H2,則尾氣的成分是氯化氫和氫氣;若仍用D裝置進(jìn)行尾氣處理,則因氯化氫極易
26、溶于水,故會(huì)產(chǎn)生倒吸,且氫氣與NaOH溶液不反應(yīng),可燃性氣體氫氣也不能被吸收。(3)檢驗(yàn)氯化鐵溶液常用的試劑是KSCN溶液;欲制得純凈的氯化亞鐵,應(yīng)防止裝置中氧氣的干擾,在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈,利用產(chǎn)生的氯化氫氣體排出裝置中的空氣,再點(diǎn)燃C處的酒精燈。 5.(2014山東理綜,31)工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O35H2O,實(shí)驗(yàn)室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)模擬生產(chǎn)過程。 燒瓶C中發(fā)生反應(yīng)如下: Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ) 2H2S(aq)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ)
27、 S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq) (Ⅲ) (1)儀器組裝完成后,關(guān)閉兩端活塞,向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱,若__________________________________________________,則整個(gè)裝置氣密性良好。裝置D的作用是______________________________________________________________。 裝置E中為______________溶液。 (2)為提高產(chǎn)品純度,應(yīng)使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應(yīng),則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為_________
28、___。 (3)裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率,其中的液體最好選擇________。 a.蒸餾水 b.飽和Na2SO3溶液 c.飽和NaHSO3溶液 d.飽和NaHCO3溶液 實(shí)驗(yàn)中,為使SO2緩慢進(jìn)入燒瓶C,采用的操作是______________________________。已知反應(yīng)(Ⅲ)相對較慢,則燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是__________________________。反應(yīng)后期可用酒精燈適當(dāng)加熱燒瓶A,實(shí)驗(yàn)室用酒精燈加熱時(shí)必須使用石棉網(wǎng)的儀器還有________。 a.燒杯 b.蒸發(fā)皿 c.試管 d.錐形瓶 (4)反應(yīng)終止后,
29、燒瓶C中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶即可析出Na2S2O35H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)。利用所給試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4,簡要說明實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論: _______________________________________________ ________________________________________________________________________。 已知Na2S2O35H2O遇酸易分解:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O 供選擇的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
30、 答案 (1)液柱高度保持不變 防止倒吸 NaOH(合理即可) (2)2∶1 (3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即可) 溶液變澄清(或渾濁消失) ad (4)取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸,靜置,取上層溶液(或過濾,取濾液),滴加BaCl2溶液,若出現(xiàn)沉淀則說明含有Na2SO4雜質(zhì)(合理即可) 解析 (1)若裝置不漏氣,則長頸漏斗中會(huì)形成一段液柱并且液柱高度保持不變;裝置D為安全瓶,可防止倒吸;裝置E是尾氣處理裝置,用來吸收過量的SO2,故所盛溶液可以是NaOH溶液等。 (2)若生成3 mol Na2S2O3,根據(jù)方程式的關(guān)系可知需要3 mol S和3 mol Na2SO3;生成3 mol
31、 S需2 mol H2S;而生成2 mol H2S需2 mol Na2S且同時(shí)生成2 mol Na2SO3;故需要的Na2S為2 mol、Na2SO3為1 mol,其物質(zhì)的量之比為2∶1。 (3)裝置B中的溶液不能和SO2反應(yīng)。蒸餾水能溶解SO2;Na2SO3溶液能與SO2反應(yīng):SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3;NaHCO3溶液也能與SO2反應(yīng):NaHCO3+SO2===CO2+NaHSO3。為使SO2緩慢進(jìn)入燒瓶C,應(yīng)使生成SO2的速率減慢,可通過控制滴加硫酸的速度來實(shí)現(xiàn);因反應(yīng)(Ⅲ)相對較慢,C中反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)S消耗完,現(xiàn)象是溶液變澄清。蒸發(fā)皿加熱時(shí)不需墊石棉網(wǎng),試管是小
32、型玻璃儀器,加熱時(shí)也不需墊石棉網(wǎng);燒杯、錐形瓶在加熱時(shí)需墊石棉網(wǎng)。 (4)Na2S2O3和Na2SO3的存在對SO的檢驗(yàn)有干擾,要先除去。根據(jù)題給信息,可先加入過量的稀鹽酸將二者除去。 熱點(diǎn)三 以“化工流程”為載體的綜合實(shí)驗(yàn)探究 化工流程的命題來源很廣,與各個(gè)知識模塊的結(jié)合點(diǎn)較多,因此分析工業(yè)生產(chǎn)化工流程題時(shí),應(yīng)將流程路線、試題設(shè)問和理論知識有機(jī)結(jié)合起來,它常常結(jié)合工藝流程考查基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題,可以說它是無機(jī)框圖題的創(chuàng)新。流程的呈現(xiàn)形式有:①操作流程;②物質(zhì)變化流程;③裝置流程。 解題時(shí)首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品),即箭頭進(jìn)出方向,其次依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理,緊扣信息,搞清流
33、程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng)——知其然,弄清有關(guān)反應(yīng)原理,明確目的(如沉淀反應(yīng)、除雜、分離)——知其所以然,最后聯(lián)系儲(chǔ)存的知識,有效地進(jìn)行信息的利用,準(zhǔn)確表述和工整書寫。由于化工流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測定等基本操作有機(jī)結(jié)合起來,所以只有復(fù)習(xí)時(shí)牢固掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識,才能有效結(jié)合題中的信息,準(zhǔn)確答題。 1.某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+、Cl-四種離子,現(xiàn)設(shè)計(jì)下列方案對廢液進(jìn)行處理,以回收金屬并制備氯化鋇、氯化鐵晶體。 (1)沉淀1中含有的金屬單質(zhì)是__________。 (2)氧化時(shí)加入H2O2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ___________
34、_____________________________________________________________。 (3)下列物質(zhì)中,可以作為試劑X的是__________(填字母)。 A.BaCl2 B.BaCO3 C.NaOH D.Ba(OH)2 (4)檢驗(yàn)沉淀2洗滌是否完全的方法是_________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________
35、__________________________________________________________。 (5)制備氯化鐵晶體過程中需保持鹽酸過量,其目的是__________。 答案 (1)鐵、銅 (2)2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O (3)BD (4)取最后一次洗滌液少許,滴入1~2滴硫酸鈉溶液,若不出現(xiàn)白色渾濁,表明已洗滌完全(或取最后一次洗滌液少許,滴入1~2滴硝酸銀溶液,若不出現(xiàn)白色渾濁,表明已洗滌完全) (5)抑制Fe3+水解(答案合理即可) 解析 (1)加入過量鐵屑,置換出銅單質(zhì)。 (2)2Fe2++2H++H2O2===2F
36、e3++2H2O (3)加入X,目的是調(diào)pH,并且不能引入新的雜質(zhì)。 (4)檢驗(yàn)沉淀2洗滌是否完全的方法是取最后一次洗滌液少許,滴入1~2滴硫酸鈉溶液,若不出現(xiàn)白色渾濁,表明已洗滌完全。(或取最后一次洗滌液少許,滴入1~2滴硝酸銀溶液,若不出現(xiàn)白色渾濁,表明已洗滌完全) (5)制備氯化鐵晶體過程中需保持鹽酸過量,其目的是抑制Fe3+水解。 2.某實(shí)驗(yàn)小組用工業(yè)上廢棄固體(主要成分Cu2S和Fe2O3)混合物制取粗銅和Fe2(SO4)3晶體,設(shè)計(jì)的操作流程如下: (1)③④操作中會(huì)有一種氣體生成,若在實(shí)驗(yàn)室制備該氣體,可選擇下列哪些裝置________(填字母)。 (2)溶液
37、B在空氣中放置有可能變質(zhì),如何檢驗(yàn)溶液B是否變質(zhì):_____________ ________________________________________________________________________。 (3)溶液B加稀硫酸酸化后加強(qiáng)氧化劑X,試劑X最好選擇下列哪種試劑______________(填字母)。 a.Cl2 b.H2O2 c.KMnO4 (4)由溶液C經(jīng)________、________、過濾等操作得Fe2(SO4)3晶體。 (5)某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)制得的Fe2(SO4)3晶體配制0.1 molL-1的Fe2(SO4)3溶液,在稱量出Fe2(
38、SO4)3晶體后,溶解該晶體的具體操作為___________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)cd (2)取少量溶液B于試管中,加入幾滴KSCN溶液,如果變?yōu)檠t色則證明存在Fe3+,即原溶液已變質(zhì) (3)b (4)蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 (5)將稱量好的晶體放于燒杯中,加入適量的稀硫酸和蒸餾水,用玻璃棒攪拌 3.氯化亞銅(CuCl)為白色晶體,微溶于水,能溶于氨水、濃鹽酸,并生成配合物,不溶
39、于硫酸、稀硝酸和醇,在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。工業(yè)上制取氯化亞銅的工藝流程如下: 實(shí)驗(yàn)藥品:銅絲20 g、氯化銨20 g、65%硝酸10 mL、36%鹽酸15 mL、水。 (1)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為__________________________________________________, 用95%乙醇代替蒸餾水洗滌的主要目的是___________________________________________ ________________________________________________________________________(寫出一條即可)。 (
40、2)工業(yè)化生產(chǎn)時(shí),95%乙醇可通過__________的方法回收并循環(huán)利用,而NH4Cl、____________(填化學(xué)式)可直接循環(huán)利用。 (3)實(shí)驗(yàn)室用右圖裝置制備CuCl。 ①實(shí)驗(yàn)時(shí)通入O2的速率不宜過大,為便于觀察和控制產(chǎn)生O2的速率,最宜選擇下列裝置中的________(填字母)。 ②實(shí)驗(yàn)開始時(shí),溫度計(jì)顯示反應(yīng)液溫度低于室溫,主要原因是________________________________________________________________________ ______________________________________________
41、__________________________。 電爐加熱升溫至50 ℃時(shí)停止加熱,反應(yīng)快速進(jìn)行,燒瓶上方氣體顏色逐漸由無色變?yōu)榧t棕色,從環(huán)保角度考慮,當(dāng)______________________________時(shí)才能停止通入氧氣;待冷卻至室溫后,再打開瓶塞,沿________(填字母)口傾出棕色反應(yīng)液于1 000 mL大燒杯中,加水500 mL,即有大量白色沉淀析出。 答案 (1)NH4[CuCl2]===CuCl↓+NH4Cl 避免CuCl溶于水而造成損耗(洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分) (2)蒸餾 HNO3 (3)①B ②氯化銨溶于水吸收大量熱,造成反應(yīng)液溫度降低 燒瓶上方
42、紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色 a(或c) 解析 (1)注意反應(yīng)①的反應(yīng)物和生成物,即可確定該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4[CuCl2]===CuCl↓+NH4Cl。用95%乙醇代替蒸餾水洗滌的主要目的是洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分,減小CuCl的溶解損失,同時(shí)可以加快固體的干燥。(2)將乙醇與水分離的操作是蒸餾,根據(jù)殘液濃縮后的補(bǔ)充物質(zhì)可知,可直接循環(huán)利用的有NH4Cl和HNO3。(3)在題給三個(gè)裝置中,能觀察到產(chǎn)生O2速率的只有B。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),溫度計(jì)顯示反應(yīng)液溫度低于室溫的主要原因是氯化銨溶于水時(shí)吸熱,造成反應(yīng)液溫度降低。為使反應(yīng)產(chǎn)生的氮氧化物完全轉(zhuǎn)化為硝酸,消除氮氧化物對環(huán)境的影響,因此需到燒瓶上
43、方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色時(shí)才能停止通入氧氣。將三頸瓶中液體倒出時(shí)利用左口或右口,即從a口或c口傾出棕色反應(yīng)液。 4.明礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料,明礬石的組成和明礬相似,此外還含有氧化鋁和少量的氧化鐵雜質(zhì)。具體實(shí)驗(yàn)流程如下: 請回答下列問題: (1)操作1所用到的玻璃儀器的名稱是____________。 (2)由溶液3制取氫氧化鋁的離子方程式為_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3
44、)明礬石焙燒時(shí)產(chǎn)生SO2,請你寫出能驗(yàn)證SO2具有還原性且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)請你寫出驗(yàn)證溶液1中有NH的實(shí)驗(yàn)過程: __________________________________ __________________________________________________
45、______________________。 (5)實(shí)驗(yàn)室用Fe2O3與CO反應(yīng)來制取單質(zhì)Fe。 ①請按氣流由左到右的方向連接下列各裝置,順序?yàn)锳→________。 ②檢查裝置A氣密性的方法是_____________________________________________。 ③在點(diǎn)燃B處的酒精燈前,應(yīng)進(jìn)行的操作是__________________。 ④裝置C的作用是________________________________________________________。 答案 (1)玻璃棒、燒杯和漏斗 (2)AlO+2H2O+CO2===Al(OH)
46、3↓+HCO (3)SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl(其他合理答案也可) (4)取少量溶液1,加入濃NaOH溶液后加熱,有能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生,證明有NH(其他合理答案也可) (5)①E→B→C→D?、趯?dǎo)氣管插入水槽中,關(guān)閉彈簧夾a和活塞b,微熱圓底燒瓶,導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,撤去熱源,導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱 ③檢查CO的純度?、艹O中的CO2,有利于點(diǎn)燃CO 解析 (1)操作1是過濾,過濾操作所需要的玻璃儀器為玻璃棒、燒杯和漏斗。(2)經(jīng)氨水浸泡,過濾得到固體氫氧化鋁和少量氧化鐵固體,再加入試劑1氫氧化鈉溶液并過濾,得到溶液3偏鋁酸鈉溶液,最后通入C
47、O2得到氫氧化鋁。(3)檢驗(yàn)SO2的還原性方法較多,可以用氯水、溴水或酸性高錳酸鉀溶液來檢驗(yàn)SO2具有還原性。(4)檢驗(yàn)NH時(shí),應(yīng)先加入濃NaOH溶液,然后加熱,再用濕潤的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒進(jìn)行檢驗(yàn)。(5)先用NaOH溶液除去CO中的CO2雜質(zhì),再通過堿石灰吸收水蒸氣,再通過B中紅熱的氧化鐵,再通過NaOH溶液洗氣除去反應(yīng)產(chǎn)生的CO2,最后點(diǎn)燃未反應(yīng)的CO。 5.工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下: 完成下列填空: (1)粗鹽水中加入沉淀劑A、B除雜質(zhì)(沉淀劑A來源于石灰窯廠),寫出A、B的化學(xué)式:A________,B________。 (2)實(shí)驗(yàn)室提純粗鹽的實(shí)驗(yàn)操作
48、依次為取樣、________、沉淀、________、________、冷卻結(jié)晶、________、烘干。 (3)工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中,碳酸化時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象是_____________________________ ________________________________________________________________________。 碳酸化時(shí)沒有析出碳酸鈉晶體,其原因是______________________________________ ________________________________________________________
49、________________。 (4)碳酸化后過濾,濾液D最主要的成分是______________________(填寫化學(xué)式),檢驗(yàn)這一成分的陰離子的具體方法是___________________________________________。 (5)氨堿法流程中氨是循環(huán)使用的,為此,濾液D加入石灰水產(chǎn)生氨。加石灰水時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________。 答案 (1)Ca(OH)2或CaO Na2CO3 (2)溶解 過濾 蒸發(fā)濃縮 過濾 (3)出現(xiàn)渾濁(或有晶體析出)
50、碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉大 (4)NH4Cl 取少量濾液于潔凈的試管中,加硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,證明含有陰離子Cl- (5)NH+OH-===NH3H2O 解答操作流程題一般要思考的幾個(gè)問題 對比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)原材料與最后一種物質(zhì)產(chǎn)品,從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系,弄清以下幾個(gè)問題: (1)生產(chǎn)流程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程中依次進(jìn)行的反應(yīng); (2)每一步操作,加入的輔助試劑的作用; (3)除了目標(biāo)物質(zhì)外產(chǎn)生的雜質(zhì)或副產(chǎn)物; (4)雜質(zhì)是否要除去及除去的方法; (5)為了確保產(chǎn)品的純度和產(chǎn)率,采取了什么措施。 熱點(diǎn)四 有機(jī)
51、物的制備與基本操作的融合 1.溫度計(jì)水銀球的位置:若要控制反應(yīng)溫度,應(yīng)插入反應(yīng)液中,若要選擇收集某溫度下的餾分,則應(yīng)放在支管口附近。 2.冷凝管的選擇:球形冷凝管只能用于冷凝回流,直形冷凝管既能用于冷凝回流,又能用于冷凝收集餾分。 3.冷凝管的進(jìn)出水方向,下進(jìn)上出。 4.加熱方法的選擇 (1)酒精燈加熱。酒精燈的火焰溫度一般在400~500 ℃,所以需要溫度不太高的實(shí)驗(yàn)都可用酒精燈加熱。 (2)水浴加熱。水浴加熱的溫度不超過100 ℃。 5.防暴沸:加碎瓷片,防止溶液暴沸,若開始忘加沸石,需冷卻后補(bǔ)加。 1.苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料,某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用下列
52、裝置制取高純度的苯甲酸甲酯。 有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示: 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ 密度 /gcm-3 水溶性 苯甲酸 122.4 249 1.27 微溶 甲醇 -97 64.3 0.79 互溶 苯甲酸 甲酯 -12.3 199.6 1.09 不溶 請回答下列問題: (1)在燒瓶中混合有機(jī)物及濃硫酸的方法是_____________________________________ ________________________________________________________________________, 在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中,甲醇
53、、苯甲酸的物質(zhì)的量之比遠(yuǎn)大于理論上物質(zhì)的量之比,目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 裝置C中除加入甲醇、苯甲酸與濃硫酸外還需要加入________。 (2)C裝置上部的冷凝管的主要作用是____________________________________, 冷卻劑在冷凝管中的流動(dòng)方向是___________________
54、_______________________。 (3)制備和提純苯甲酸甲酯的操作先后順序?yàn)開_______(填裝置字母代號)。 (4)A中Na2CO3的作用是____________________________________________; D裝置的作用是________________;當(dāng)C裝置中溫度計(jì)顯示________℃時(shí)可收集苯甲酸甲酯。 答案 (1)先將一定量的苯甲酸放入燒瓶中,然后再加入甲醇,最后邊振蕩邊緩慢加入一定量的濃硫酸 提高苯甲酸的利用率 沸石(或碎瓷片) (2)冷凝回流 從d口進(jìn)入、c口流出 (3)CFEADB (4)除去苯甲酸甲酯中的苯甲酸 除去沒有反
55、應(yīng)完的Na2CO3 199.6 解析 (1)混合試劑的過程中,固體試劑通常是最先放入相應(yīng)的容器中,當(dāng)涉及濃硫酸與液體有機(jī)物的混合時(shí),應(yīng)將濃硫酸緩慢加入到液體有機(jī)物中。因苯甲酸在常溫下是固體,濃硫酸的密度又比甲醇的大,故應(yīng)先將苯甲酸放入燒瓶中,再加入甲醇,最后向燒瓶中加入濃硫酸。為防止暴沸,還需要加沸石或碎瓷片。甲醇過量,可提高苯甲酸的利用率。(2)甲醇沸點(diǎn)較低,易汽化,C中冷凝管的作用是冷凝回流,避免造成試劑的損失,其中冷卻劑應(yīng)從d口進(jìn)入、c口流出。(3)(4)反應(yīng)完成后,取下冷凝管,向蒸餾燒瓶中加入水使反應(yīng)液冷卻,然后轉(zhuǎn)移到分液漏斗中進(jìn)行萃取(主要是除去甲醇)、分液,有機(jī)層密度較大,分液時(shí)
56、進(jìn)入錐形瓶中,其中沒有反應(yīng)完的苯甲酸與Na2CO3反應(yīng),沒有反應(yīng)完的Na2CO3再通過過濾的方法(利用D裝置)除去,最后通過蒸餾的方法得到苯甲酸甲酯,蒸餾時(shí)溫度達(dá)到苯甲酸甲酯的沸點(diǎn)時(shí)即可開始收集。 2.在梨、香蕉等水果中存在著乙酸正丁酯。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸正丁酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下: CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O 水中溶解性 密度 (gcm-3) 沸點(diǎn) 相對分 子質(zhì)量 乙酸 溶于水 1.049 2 118 60 正丁醇 微溶于水 0.809 8 117.7 74 乙酸正丁酯 微溶
57、于水 0.882 4 126.5 116 實(shí)驗(yàn)步驟: Ⅰ.乙酸正丁酯的制備 在A中加入7.4 g正丁醇、6.0 g乙酸,再加入數(shù)滴濃硫酸,搖勻,放入1~2顆沸石。按圖安裝帶分水器的回流反應(yīng)裝置,并在分水器中預(yù)先加入水,使水面略低于分水器的支管口,通入冷凝水,緩慢加熱A。在反應(yīng)過程中,通過分水器下部的旋塞分出生成的水,保持分水器中水層液面的高度不變,使油層盡量回到圓底燒瓶中。反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)后,停止加熱,記錄分出水的體積。 Ⅱ.產(chǎn)品的精制 把分水器中的酯層和A中反應(yīng)液倒入分液漏斗中,分別用少量水、飽和碳酸鈉溶液和水洗滌,分出的產(chǎn)物加入少量無水硫酸鎂固體,靜置后過濾,將產(chǎn)物常壓蒸餾,收
58、集124~126 ℃的餾分,得到5.8 g產(chǎn)品。請回答下列問題: (1)冷水應(yīng)從冷凝管的________(填“a”或“b”)口通入。 (2)產(chǎn)品的精制過程中,第一次水洗的目的是________________,第二次水洗的目的是________________,洗滌完成后將有機(jī)層從分液漏斗的________(填“上口”或“下口”)轉(zhuǎn)移到錐形瓶中。 (3)本實(shí)驗(yàn)提高產(chǎn)品產(chǎn)率的方法是_____________________________________________ ___________________________________________________________
59、_____________。 (4)判斷反應(yīng)終點(diǎn)的依據(jù)是____________________________________________。 (5)該實(shí)驗(yàn)過程中,生成乙酸正丁酯的產(chǎn)率是________________________________________。 答案 (1)a (2)除去大部分乙酸、正丁醇和硫酸 除去殘留的鈉鹽 上口 (3)使用分水器分離酯化反應(yīng)生成的水,使平衡正向移動(dòng) (4)分水器中的水層不再增加 (5)50% 解析 (1)冷凝管從下管口進(jìn)水,上管口出水,使水充滿冷凝管,提高冷凝效果。(2)由于反應(yīng)可逆,硫酸作催化劑,產(chǎn)品中有乙酸、硫酸殘留,第一次
60、水洗除去大部分乙酸、硫酸;第二次水洗除去未反應(yīng)的Na2CO3和生成的鈉鹽;酯的密度小于水,在水的上層,從分液漏斗的上口倒出乙酸正丁酯。(3)根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理,分離出生成物能促進(jìn)平衡正向移動(dòng),提高產(chǎn)率。(4)乙酸和正丁醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸正丁酯和水,分離器中的水層會(huì)不斷上升,當(dāng)分離器中的水面高度保持不變時(shí),表明該酯化反應(yīng)已經(jīng)完成。(5)理論上生成乙酸正丁酯11.6 g,則產(chǎn)率為5.8 g11.6 g100%=50%。 3.(2014新課標(biāo)全國卷Ⅰ,26)乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味,實(shí)驗(yàn)室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下: 相對分子質(zhì)量
61、密度/(gcm-3) 沸點(diǎn)/℃ 水中溶解性 異戊醇 88 0.812 3 131 微溶 乙酸 60 1.049 2 118 溶 乙酸異戊酯 130 0.867 0 142 難溶 實(shí)驗(yàn)步驟: 在A中加入4.4 g異戊醇、6.0 g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2~3片碎瓷片,開始緩慢加熱A,回流50 min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中,分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌;分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體,靜置片刻,過濾除去MgSO4固體,進(jìn)行蒸餾純化,收集140~143 ℃餾分,得乙酸異戊酯3.9 g。 回答下列問題: (1)儀器B的名稱是_____
62、___。 (2)在洗滌操作中,第一次水洗的主要目的是_____________________________, 第二次水洗的主要目的是______________________________________________。 (3)在洗滌、分液操作中,應(yīng)充分振蕩,然后靜置,待分層后________(填標(biāo)號)。 a.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出 b.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出 c.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從下口放出 d.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從上口倒出 (4)本實(shí)驗(yàn)中加入過量乙酸的目的是______________
63、_____________________________ ________________________________________________________________________。 (5)實(shí)驗(yàn)中加入少量無水MgSO4的目的是__________________________________________。 (6)在蒸餾操作中,儀器選擇及安裝都正確的是______(填標(biāo)號)。 (7)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是________(填標(biāo)號)。 a.30% b.40% c.60% d.90% (8)在進(jìn)行蒸餾操作時(shí),若從130 ℃開始收集餾分,
64、會(huì)使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏____(填“高”或“低”) ,其原因是______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [解題流程] 第1步,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹_定實(shí)驗(yàn)原理。 實(shí)驗(yàn)室里用異戊醇( )與乙酸在濃H2SO4的催化作用下發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸異戊酯。反應(yīng)特點(diǎn)是可逆反應(yīng)。 第2步,依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件,選擇反應(yīng)裝置并控制合適的反應(yīng)溫度。 用裝置A制備乙酸異戊酯,而提純乙酸異戊酯需要
65、用蒸餾的方法,蒸餾時(shí)要求溫度計(jì)水銀球位于蒸餾燒瓶的支管口處,球形冷凝管主要用于冷凝回流。直形冷凝管用于蒸餾回收產(chǎn)品,故蒸餾操作應(yīng)選擇b。 第3步,根據(jù)有機(jī)反應(yīng)中反應(yīng)物的揮發(fā)性及有機(jī)副反應(yīng)較多的特點(diǎn),預(yù)測產(chǎn)品中可能的雜質(zhì),結(jié)合產(chǎn)品及可能雜質(zhì)的性質(zhì)特點(diǎn),選擇除雜試劑、裝置以及步驟等。 產(chǎn)品乙酸異戊酯中含有的雜質(zhì)為乙酸、異戊醇、硫酸,先用水洗去能溶于水的乙酸和硫酸,再用飽和NaHCO3溶液洗去殘留的乙酸。然后再用水除去乙酸異戊酯中的NaHCO3,再用MgSO4進(jìn)行吸水干燥,最后通過蒸餾除去異戊醇而得到純度較高的產(chǎn)品。 第4步,利用方程式或關(guān)系式進(jìn)行產(chǎn)品產(chǎn)率計(jì)算 實(shí)驗(yàn)過程中乙酸過量,從而使平衡
66、正移,以提高異戊醇的轉(zhuǎn)化率。利用異戊醇(0.05 mol)可以計(jì)算出乙酸異戊酯的理論產(chǎn)量,用實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值可以得到本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率。 答案 (1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氫鈉 (3)d (4)提高異戊醇的轉(zhuǎn)化率 (5)干燥 (6)b (7)c (8)高 會(huì)收集少量未反應(yīng)的異戊醇 練出高分 1.向四支試管中分別加入少量不同的無色溶液進(jìn)行如下操作,結(jié)論正確的是( ) 操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO B 滴加氯水和CCl4,振蕩、靜置 下層溶液顯紫色 原溶液中有I- C 用潔凈鉑絲蘸取溶液進(jìn)行焰色反應(yīng) 火焰呈黃色 原溶液中有Na+,無K+ D 滴加稀NaOH溶液,將濕潤紅色石蕊試紙置于試管口 試紙不變藍(lán) 原溶液中無NH 答案 B 解析 本題主要考查常見離子的鑒別,意在考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。A項(xiàng)加入BaCl2溶液得到白色沉淀,原溶液中可能含有SO或SO或Ag+;B項(xiàng)溶于CCl4呈紫色的為I2,即原溶液中含有I-;C項(xiàng)觀察K+的焰
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